JPH0722800B2 - 段付中空ギアの製造装置 - Google Patents

段付中空ギアの製造装置

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JPH0722800B2
JPH0722800B2 JP32387987A JP32387987A JPH0722800B2 JP H0722800 B2 JPH0722800 B2 JP H0722800B2 JP 32387987 A JP32387987 A JP 32387987A JP 32387987 A JP32387987 A JP 32387987A JP H0722800 B2 JPH0722800 B2 JP H0722800B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は大径歯部と小径ボス部とを備える段付中空ギア
の製造装置に関する。
(従来技術) 従来、この種の中空ギアの製造装置としては、特公昭37
−16831号公報に見られる如き第8図示のように、中実
の丸棒状の素材を直接にマンドレル2に対して凹部を備
えたパンチ1で押出成形してマンドレル2の外周に設け
たダイ4の歯部形成部4aに押出して、一端部に歯部D
を、他端部にボス部Cを成形するものが知られている。
該装置は、形状が単純でギアの成形には好適であるが、
該ギアの形状が複雑で薄肉になると、該形状を丸棒状素
材から直接に押出成形するために、押出成形による断面
減少率がかなり高くなってしまい、相当に大きな成形荷
重を素材に加えなければならず、該荷重に耐えるために
は堅牢な金型を使用しなければならず、また、その耐久
性に特別な配慮を必要とする。
また、他の中空ギアの製造装置としては特開昭55−1413
48号公報に見られる第9図示の如き装置によって中空素
材1をマンドレル2及びパンチ3によってダイ4の歯部
形成部4aの方向に押出成形すると共に小径ボス部1a,1b
を成形する装置が知られている。
しかしながら、該装置では中空素材1をマンドレル2及
びパンチ3との間の空間内で、該素材1の大径部をダイ
4の歯部形成部4aに向って略直角方向に押出すために、
該素材の肉が押圧力と略直角方向に押し拡げられ、押出
効率が端部ほど低くなるので歯部形成部4aに十分に肉が
押し込まれず、成形された歯部に欠肉部が生じやすく、
そのため、該歯部の仕上げ加工が後工程において必要と
なり、手間がかかる懸念がある。また、前記ボス部1a側
ではパンチ3とマンドレル2とで密閉空間に素材1の肉
が閉じ込められれるようになるので、その歯部端面が十
分に成形されず寸法精度が良好とならない不都合があ
る。
さらにマンドレル2がパンチ3の中空部3a内を突抜けて
いるため、成形されるギアの中空部の端部の形状はマン
ドレル2と同径となり、例えば後述する第1図示の如き
自動車用トランスミッションギアAのように該ギアの中
空部H1及至H4の上端部に延出する例えば連結軸等の係止
部となる延出部Gを歯部Dの押出成形時に同時成形する
ことは困難である。
(解決すべき問題点) かかる不都合に対処すべく、本発明は歯部の成形を良好
とし、歯部反対側の端面の寸法精度を良好として成形す
ることができるとともに必要に応じて中空部開口端に連
結軸への係止部とする延出部を同時に成形することがで
きる中空ギアの製造装置を提供することを目的とする。
(問題を解決する為の手段) かかる目的を達成すべく、本発明はボス部の完成高さよ
り短くした素材小径部と該素材小径部と一体の素材大径
部とを備えた貫通する中空部を有する素材を用い、マン
ドレルに装着した該素材をパンチによって押圧して該マ
ンドレルの外周に配設されたダイの歯部形成部に向かっ
て押出し、内周に中空部を備え、外周に大径歯部と小径
ボス部とを備える段付中空ギアを製造する装置におい
て、前記パンチが前記マンドレルと対向する凹部を有
し、前記マンドレルが前記パンチの凹部に向かって突出
し、該凹部の内径より小径に設定された該凹部に挿入自
在の小径凸部と、該小径凸部と同軸で前記パンチの反対
側に延出する大径部とが備えられ、該マンドレルの大径
部の最大径が前記パンチの凹部の内径より大に設定さ
れ、前記ダイの歯部形成部がマンドレルの大径部の外周
に配設され、前記素材の押出成形完了時点近くでパンチ
の凹部内端面と前記マンドレルの小径凸部の先端面との
間に形成される間隙を備えたことを特徴とする。
好ましくは、前記パンチの凹部が穿設された案内孔を備
え、前記マンドレルの小径凸部が該案内孔に嵌挿されて
該パンチの移動を案内する小径凸部より小径の案内杆を
備えていることを特徴とする。
(作用) かかる手段において、前記ギアの製造装置は、前記パン
チで前記中空素材をマンドレルの小径凸部と、該小径凸
部と同軸で前記パンチの反対側に延出する大径部に向か
って押圧することにより、パンチ側を小径部としマンド
レル側を大径部とする中空部を該素材に成形する。その
過程で、パンチの凹部の外周面が該素材の素材大径部の
肉をマンドレル側に押出し、マンドレル大径部が該素材
の内方での大径中空部の成形するに伴って該マンドレル
大径部が素材大径部の肉を歯部形成部に押し込み歯部が
成形される。更に該歯部が成形される一方、パンチの凹
部とマンドレルの大径部とが接近して両者の間隙が減少
するに伴って歯部形成部側への肉の流れが抑制されて逆
に素材小径部の肉はパンチの凹部内に流れて該凹部の内
端面に突き当たってボス部が成形される。次いで、前記
素材の押出成形完了時点近くでパンチの凹部内端面と前
記マンドレルの小径凸部の先端面との間に形成される間
隙にパンチの内端面に突き当たった肉が押し込まれ、半
径方向に延出される延出部が成形され、そして、該成形
完了までマンドレルとパンチとの間に該素材が完全密閉
されることを防止して該パンチの押圧力によって、金型
内の圧力の上昇を抑制する。
さらに、前記の好ましい構成によれば、前記パンチは、
該パンチの案内孔に嵌挿されたマンドレルの案内杆に案
内されてマンドレル側に移動し、該案内杆が前記素材の
押出成形完了時点近くでパンチの凹部内端面と前記マン
ドレルの小径凸部の先端面との間に形成される間隙を規
制する。
(実施例) 以下、図面に基づき本発明の一実施例を詳説する。
第1図は本発明の実施装置で形成された前記自動車用ト
ランスミッションギアAを示す。
該ギアAは大径部Bと小径ボス部Cを有し、該大径部B
の外周には前記歯部Dが設けられ、さらに端面部には開
口部Eが設けられている。
また、該開口部Eに連通して徐々に小径となる複数の孔
部H1乃至H4が穿設され、該孔部H4は前記小径部の開口部
Fと連通し、さらに該小径部Cの開口部Fには内側に延
出する延出部Gが設けられている。
次に、該ギアAの製造工程を図面に基づき説明する。
まず、第2図乃至第4図の装置I乃至IIIによる前記ギ
アAの製造に用いる中空素材の段階的な作成方法につい
て説明する。
第2図示の装置Iは下型5と該下型5に接離自在な上型
6を含み、該下型5の上面にはダイ7が固定され、また
上型6の下面にはパンチ8が取付けられ、さらに該ダイ
7の上面部の略中央部には凹部9が設けられている。
該装置Iによれば、丸棒状素材(図示せず)が前記ダイ
7の中央部9に載置され、パンチ8が前記上型6を介し
て下降して該素材を押圧変形し、第2図示の如き、大径
部BI及び小径部CIを有する素材WIが成形される。
また、第3図示の装置IIは下型10と該下型10に接離自在
な上型11を含み、該下型10の上面にはダイ12と、側型1
3,14が固定され、 また上型11の下面にはパンチ部15と、該パンチ部15を囲
繞し、スプリング16によって付勢されるパンチ部17が取
付けられている。
さらに、前記ダイ12の上面部の略中央部には凸部18が設
けられ、また前記パンチ部の下端側には該凸部18と対向
する凸部19が設けられている。
該装置IIによれば、前記第2図示の装置Iにより形成さ
れた素材WIが大径部BIを下にして前記ダイ12の凸部18に
載置され、パンチ部15及び17が前記上型11を介して下降
して該素材WIを押圧変形し、第3図示の如き、大径部BI
I及び小径部CIIを有する素材WIIが成形される。
また、第4図示の装置IIIは下型20と該下型20に接離自
在な上型21を含み、該下型20の上面には孔開け用ダイ22
が固定され、また上型21の下面には孔開け用パンチ23が
取付けられている。
さらに、前記下型20及び孔開け用ダイ22の略中央部には
孔部24が貫通して設けられ、また該孔開け用ダイ22の上
面部の略中央部には凹部22aが穿設されている。
該装置IIIによれば、前記第3図示の装置IIにより形成
された素材WIIが大径部BIIを下にして前記ダイ22の凹部
22aに載置され、孔開け用パンチ23が前記上型21を介し
て下降して該素材WIIを押圧変形するとともに貫通し、
第4図示の如き、素材大径部BIII及び素材小径部CIIIを
有する中空素材WIIIが成形される。
次に、本発明の実施装置を第5図乃至第7図示に基づい
て説明する。
図示する実施装置IVは下型25と該下型25に接離自在な上
型26を含み、該下型25の孔部27にはマンドレル28が嵌装
され、該マンドレル28には下端にフランジ部30を有する
略円筒状のノックアウト部材29が上下方向に摺動自在に
外嵌しており、該ノックアウト部材29のフランジ部30の
上側外周部には複数の凸部31が該部材29の軸線方向に沿
って設けられている。
また、該ノックアウト部材29は該部材29に巻装されたス
プリング23によって前記フランジ部30を介して下方に付
勢され、さらに、図示しない駆動装置により上下方向に
駆動されるロッド33,34に当接している。
一方、前記マンドレル28の略上半部にはダイ35が囲繞
し、該ダイ35の略中央部には孔部36が穿設されており、
該孔部36を形成するダイ35の内周面下部にはダイ35の軸
線方向に沿って複数の歯部形成部37が設けられている。
なお、該ダイ35の複数の歯部形成部37の間の溝部には、
前記ノックアウト部材29の複数の凸部31が係合する。
また、前記上型26の下面にはパンチ38が取付けられ、該
パンチ38の下端部には凹部38aが形成され、更に該凹部3
8aにはその軸方向に穿設した案内孔38bが形成されてい
る。
そして、前記マンドレル28は上方に大径部28a,中径部28
b,小径凸部28cを備えて二段に縮径する段付形状をして
おり、該最大径aは、前記パンチ38の凹部38aの内径b
よりも大きく設定されている。また、該小径凸部28cの
先端面の中央に一体に突出して前記パンチ38の案内孔38
bに嵌挿された案内杆28dを備える。
該装置IVによれば、前記第4図示の装置IIIにより成形
された中空素材WIIIが第6図示のように素材大径部BIII
を下にして前記マンドレル28の小径凸部28cに嵌載さ
れ、前記パンチ38が前記上型26を介して下降して前記ダ
イ35の孔部36に嵌合し、さらに該素材WIIIを押圧変形す
る。
このとき、該素材WIIIの内周には前記マンドレル28の小
径凸部28c,中径部28b,大径部28aの形状に沿った38側を
小径としマンドレル側を大径とする段付中空部が形成さ
れる。
その過程で、パンチ38の凹部38aの外周面が素材大径部B
IIIをマンドレル28の大径部28a側へ押し出されると共に
素材WIIIの内周の中空大径部の形状に伴って素材大径部
BIIIの肉はダイ35の歯部形成部37に押し込まれ前記第1
図示のギアAの歯部Dが成形される。
さらに、装置IVによる該ギアAの歯部Dの成形が進行す
ると共に、前記段付中空部が形成されるに伴って、マン
ドレル28の最大径aを有する端面により素材WIIIの素材
小径部CIIIの肉がパンチ38の押圧力によって上方に押し
出されて前記パンチ38の凹部38aの内端面に突当たりボ
ス部Cが成形される。
この時、即ち押圧成形完了時点近くで第7図示のように
前記マンドレル28の凸部28c先端面と前記パンチ38の凹
部38aの内端面との間に間隙を設けるようにし、前記パ
ンチ38の凹部38aの下端面に突き当たった肉が押圧成形
完了時までに該間隙に押入される。
この間隙に押入されて延出する延出部は成形後の中空ギ
アAの連結軸等に係止部となる。この延出部の内径は、
マンドレル28の案内杆28dにより規制される。
かくして段付中空ギアを成形した後、パンチ38を上昇さ
せ、次いでノックアウト部材29で該形成された段付中空
ギアをノックアウトする。
前記実施装置によれば、該中空素材WIIIは、ダイ35の歯
部形成部37に十分に肉が押し込まれて所定の形状に成形
され、第1図示の如き大径部B及び小径ボス部Cを有
し、該大径部Bの外周には歯部Dが設けられ、さらにH1
乃至H4の如き複数の段部を有する孔部により中空部を成
す段付中空ギアAの形状が得られる。
また、該中空素材WIIIは、マンドレル28側からパンチ38
の凹部38aに肉が押し込まれて該凹部38aの内端面に突き
当たった後に前記マンドレル28の凸部28c先端面と前記
パンチ38の凹部38aの内端面との間の間隙に押し込まれ
るので、成形されたギアAの上端面の寸法が正確に形成
される。
更に、これらの押圧成形の完了まで該中空素材WIIIは密
閉されることがないので、金型等に加わる負荷を少なく
することができると共に前記段付中空ギアAのような薄
肉で複雑なギアを確実に成形することができる。
(効果) 従って本発明によれば、薄肉で形状が複雑な内周に中空
部を備え、外周に大径歯部と小径ボス部とを備える段付
中空ギアを、該歯部に欠肉が生じるようなことなく、更
に該ボス部の端面の寸法精度を正確に形成できると共に
成形の際に金型にかかる負荷を少なくして製造すること
ができ、必要に応じて該ボス部側の開口に連結軸への係
止部となる延出部を同時に成形することができる段付中
空ギアの製造装置を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施装置により成形される自動車用ト
ランスミッションギアの縦断面図、第2図乃至第7図は
本発明の実施例を示す説明的断面図、また、第8図及び
第9図は従来のギアの製造方法の一例を示す説明的断面
図である。 28……マンドレル 28a……マンドレル大径部 28c……マンドレル小径部 35……ダイ 37……歯部形成部 38……パンチ 38a……パンチ凹部 A……ギア、D……歯部 C……ボス部 BIII……素材大径部、CIII……素材小径部 WIII……中空素材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ボス部の完成高さより短くした素材小径部
    と該素材小径部と一体の素材大径部とを備えた貫通する
    中空部を有する素材を用い、マンドレルに装着した該素
    材をパンチによって押圧して該マンドレルの外周に配設
    されたダイの歯部形成部に向かって押出し、内周に中空
    部を備え、外周に大径歯部と小径ボス部とを備える段付
    中空ギアを製造する装置において、前記パンチが前記マ
    ンドレルと対向する凹部を有し、前記マンドレルが前記
    パンチの凹部に向かって突出し、該凹部の内径より小径
    に設定された該凹部に挿入自在の小径凸部と、該小径凸
    部と同軸で前記パンチの反対側に延出する大径部とが備
    えられ、該マンドレルの大径部の最大径が前記パンチの
    凹部の内径より大に設定され、前記ダイの歯部形成部が
    マンドレルの大径部の外周に配設され、前記素材の押出
    成形完了時点近くでパンチの凹部内端面と前記マンドレ
    ルの小径凸部の先端面との間に形成される間隙を備えた
    ことを特徴とする段付中空ギアの製造装置
  2. 【請求項2】前記パンチの凹部が穿設された案内孔を備
    え、前記マンドレルの小径凸部が該案内孔に嵌挿されて
    該パンチの移動を案内する小径凸部より小径の案内杆を
    備えていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の段付中空ギアの製造装置
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